2025年中職（機(jī)械原理專業(yè)）齒輪傳動試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本大題共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。1.漸開線齒輪傳動的可分性是指（）。A.兩輪中心距發(fā)生變化時，傳動比不變B.兩輪中心距略有變化時，傳動比仍可保持不變C.兩輪中心距任意變化時，傳動比不變D.兩輪中心距略有變化時，傳動比變化很小2.一對漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件是（）。A.兩齒輪的模數(shù)和齒形角相等B.兩齒輪的模數(shù)、齒形角和螺旋角相等C.兩齒輪的模數(shù)、齒形角和壓力角相等D.兩齒輪的模數(shù)和壓力角相等3.漸開線齒廓上某點的壓力角是指該點所受正壓力的方向與（）方向所夾的銳角。A.齒廓曲線的切線B.齒輪的軸線C.該點的速度D.齒輪的基圓切線4.齒輪傳動的重合度是指（）。A.同時參與嚙合的輪齒對數(shù)B.同時參與嚙合的輪齒對數(shù)與總輪齒對數(shù)之比C.實際嚙合線段與法向側(cè)隙之比D.實際嚙合線段與法向側(cè)隙之和5.標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的齒頂高系數(shù)ha和頂隙系數(shù)c分別為（）。A.1.0，0.25B.0.齒頂高系數(shù)ha和頂隙系數(shù)c分別為（）。A.1.0，0.25B.0.8，0.3C.1.2，0.2D.0.9，0.26.斜齒圓柱齒輪的螺旋角β一般在（）范圍內(nèi)選取。A.8°～25°B.15°～30°C.20°～35°D.25°～40°7.一對漸開線齒輪傳動的中心距略有變化時，其傳動比（）。A.變大B.變小C.不變D.變化很大8.齒輪傳動中，齒面接觸疲勞強(qiáng)度主要取決于（）。A.齒輪的模數(shù)B.齒輪的齒寬C.齒面接觸疲勞強(qiáng)度主要取決于（）。A.齒輪的模數(shù)B.齒輪的齒寬C.齒面硬度D.齒面接觸應(yīng)力9.高速重載齒輪傳動，當(dāng)潤滑不良時，最可能出現(xiàn)的失效形式是（）。A.齒面膠合B.齒面疲勞點蝕C.齒面磨損D.輪齒折斷10.設(shè)計一對軟齒面齒輪傳動時，一般使小齒輪齒面硬度比大齒輪齒面硬度（）。A.高20～50HBSB.高30～60HBSC.低20～50HBSD.低30～60HBS第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（共15分，每空1分）1.漸開線的形狀取決于______的大小。2.標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的分度圓直徑d=______。3.齒輪傳動的五種主要失效形式中，最嚴(yán)重、必須避免的失效形式是______。4.一對漸開線齒輪傳動的重合度ε應(yīng)______1。5.斜齒圓柱齒輪的法面模數(shù)mn與端面模數(shù)mt的關(guān)系為______。6.齒輪傳動的效率包括______、______和______三部分。7.開式齒輪傳動的主要失效形式是______和______。8.一對標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動，已知z1=20，z2=40，m=5mm，則中心距a=______mm。9.齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算中的接觸應(yīng)力σH與______、______、______等因素有關(guān)。10.齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算中的彎曲應(yīng)力σF與______、______、______等因素有關(guān)。三、判斷題（共10分，每題1分）1.漸開線齒輪傳動的傳動比等于兩輪的分度圓半徑之比。（）2.標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的分度圓就是節(jié)圓。（）3.齒輪傳動的重合度越大，承載能力越強(qiáng)，傳動越平穩(wěn)。（）4.斜齒圓柱齒輪的螺旋角越大，重合度越小。（）5.高速重載齒輪傳動中，齒面膠合是主要的失效形式之一。（）6.軟齒面齒輪的齒面硬度一般在350HBS以下。（）7.設(shè)計齒輪傳動時，應(yīng)使小齒輪的齒寬略大于大齒輪的齒寬。（）8.齒輪傳動的模數(shù)越大，輪齒的承載能力越強(qiáng)。（）9.漸開線齒輪的齒廓形狀完全取決于基圓的大小。（）10.開式齒輪傳動中，由于潤滑不良，主要失效形式是齒面磨損。（）四、簡答題（共20分，每題5分）1.簡述漸開線的性質(zhì)。2.簡述齒輪傳動的特點。3.簡述一對漸開線齒輪正確嚙合的條件。4.簡述提高齒輪傳動效率的方法。五、計算題（共25分）1.已知一對標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動，z1=25，z2=75，m=4mm，試計算這對齒輪的分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑、中心距以及傳動比。（10分）2.有一對外嚙合斜齒圓柱齒輪傳動，mn=4mm，z1=20，z2=40，β=15°，試計算這對齒輪的中心距。（7分）3.已知一標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動，傳遞功率P=5kW，小齒輪轉(zhuǎn)速n1=1450r/min，齒面接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力[σH]1=550MPa，[σH]2=500MPa，齒根彎曲疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力[σF]1=120MPa，[σF]2=100MPa，試設(shè)計這對齒輪傳動。（8分）答案：一、1.B2.D3.C4.A5.A6.A7.C8.D9.A10.B二、1.基圓2.mz3.輪齒折斷4.大于5.mn=mtcosβ6.嚙合效率、軸承效率、攪油效率7.齒面磨損、輪齒折斷8.1509.材料的彈性模量、接觸應(yīng)力、節(jié)點區(qū)域系數(shù)10.模數(shù)、齒數(shù)、齒形系數(shù)三、1.×2.×3.√4.×5.√6.√7.√8.√9.√10.√四、1.漸開線的性質(zhì)：（1）發(fā)生線沿基圓滾過的長度等于基圓上被滾過的弧長；（2）漸開線上任意一點的法線必切于基圓；（3）漸開線的形狀取決于基圓的大小；（4）漸開線上各點的曲率半徑不相等；（5）漸開線上各點的壓力角不相等；（6）漸開線的齒廓滿足齒廓嚙合基本定律。2.齒輪傳動的特點：（1）傳遞功率和速度范圍廣；（2）傳動比準(zhǔn)確、穩(wěn)定；（3）工作可靠、壽命長；（4）效率高；（5）結(jié)構(gòu)緊湊；（6）能實現(xiàn)平行軸、任意角相交軸和任意角交錯軸之間的傳動。3.一對漸開線齒輪正確嚙合的條件：兩輪的模數(shù)和壓力角分別相等。4.提高齒輪傳動效率的方法：（1）合理選擇齒輪材料和熱處理方式，提高齒面硬度和耐磨性；（2）優(yōu)化齒輪參數(shù)，如增大模數(shù)、減小齒數(shù)等；（3）采用合適的潤滑方式，改善潤滑條件；（4）提高齒輪的制造精度和裝配質(zhì)量；（5）合理設(shè)計齒輪結(jié)構(gòu)，減少不必要的功率損失。五、1.分度圓直徑：d1=mz1=4×25=100mm，d2=mz2=4×75=300mm；齒頂圓直徑：da1=d1+2ha=100+2×4=108mm，da2=d2+2ha=300+2×4=308mm；齒根圓直徑：df1=d1-2hf=100-2×1.25×4=90mm，df2=d2-2hf=300-2×1.25×4=290mm；中心距：a=(d1+d2)/2=(100+300)/2=200mm；傳動比：i=z2/z1=75/25=3。2.中心距：a=mn(z1+z2)/2cosβ=4×(20+40)/2cos15°≈123.7mm。3.（1）確定齒輪的轉(zhuǎn)速：n2=n1/i=1450/3≈483.3r/min。（2）計算齒輪的圓周速度：v=πd1n1/60×1000=π×mz1n1/60×1000=π×4×25×1450/60×1000≈9.7m/s。（3）計算齒面接觸疲勞強(qiáng)度：由公式σH=2.5×(KT1/d1b)×(u+1)/u×ZE×ZH，其中K=1.1，T1=9550P/n1=9550×5/1450≈33.1N·m，u=z2/z1=3，ZE=189.8MPa1/2，ZH=2.5，b=50mm，代入計算得σH≈450MPa＜[σH]1，滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度要求。（4）計算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度：由公式σF=2.5×(KT1/d1b)×YFaYSa/[σF]